elektronowych atomów, pozornie nie zdeformowanych przez wiązania chemiczne, centra odpowiadające lokalizacji jąder. Struktura elektronowa, której wyznaczenie ma również podstawowe znaczenie dla racjonalnej interpretacji fizykochemicznych właściwości ciał,
Rys. 2.1. Struktura cząsteczki wodoru: a) struktura elektronowa obliczona teoretycznie (gęstość elektronowa wzdłuż linii przechodzącej przez jądra), b) względne położenia jąder
powinna być badana innymi metodami, bądź teoretycznymi (teorie kwantowe), bądź doświadczalnymi (głównie metody spektroskopowe). W ostatniej części tej pracy zostanie podany elementarny opis zjawisk dyfrakcyjnych.
Należy również podkreślić, że dyfrakcja promieni rentgenowskich na kryształach stanowi główne źródło informacji ilościowych dotyczących struktury cząsteczek, jak się bowiem dowiemy z dalszych rozważań, kryształ jest zbiorem cząsteczek identycznych z cząsteczkami cieczy lub pary. Niemal wszystkich informacji o parametrach geometrycznych cząsteczek organicznych dostarcza badanie dyfrakcji promieni rentgenowskich na kryształach organicznych.
Rozróżnia się kilka typów struktury kryształów, zależnie od charakteru wiązań łączących atomy. Ze względu na to opis tych typów zostanie poprzedzony omówieniem podstawowych pojęć dotyczących wiązań chemicznych.
Cztery typy struktury kryształów
Kryształ |
Wiązanie |
Przykład |
jonowy |
jonowe |
NaCl |
atomowy |
kowalencyjne |
C(diament) |
molekularny |
kowalencyjne i Van der Waalsa lub |
H20 |
wodorowe | ||
metalu |
metaliczne |
Fe |
I. Struktura trwała i energia wewnętrzna kryształu
Struktura kryształu, tj. sposób uporządkowania atomów lub jonów w krysztale, jest uwarunkowana wymiarami tych atomów lub jonów albo siłami międzyatomowymi lub międzyjonowymi. Mówiąc ściślej, w danej temperaturze T i pod danym ciśnieniem p ze-
107